[发明专利]一种轻量化的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法

说明书

技术领域

本发明属于防弹护品领域，涉及一种防弹芯片的制造方法，具体的说是一种利用不同面密度、不同复合层数芳纶纤维复合无纬布进行组合制作的轻量化的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法。

背景技术

为了防御子弹对人体的伤害，国内外已经研制出防弹衣。防弹衣是作战人员必不可少的生命防护装备，尤其是防弹衣产品的需求逐年递增。但目前的防弹衣采用硬质防弹芯片制成的缺乏柔韧性，采用柔性材料制成的缺乏强度。目前，美国、欧洲等西方发达国家已装备高性能纤维防弹材料，我国对于芳纶防弹材料的应用起步较晚，与国外相比仍处于劣势，尤其国产芳纶纤维在性能稳定上仍存在一定缺陷，限制了芳纶防弹材料在国内的发展。

芳纶纤维无纬布制备防弹芯片是由芳纶纤维通过展丝，均匀、平行和挺直排列后，对其进行涂胶、干燥后再经不同规格的芳纶纤维无纬布组合制成的。其中涂胶的胶粘剂一般包括聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、乙烯基共聚物、丙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物和其他烯烃聚合物和共聚物，还有不饱和聚酯、聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、环氧树脂、聚亚胺等等许多低模量树脂，此外，还有EVA、EEA、SBS、SIS、TPR、SEBS等丁钠胶、丁苯胶PVB、PVA等等这些热塑性高韧胶液。这些低模量的弹性体包覆在每一根纤维上，除了可固定作为增强体的纤维外，还可以提高复合材料的抗冲击防弹、放刺性能。

但是就目前生产出来的芳纶纤维无纬布防弹芯片只是将芳纶纤维无纬布进行单一的叠加组合，无法做到防弹和缓冲的兼顾，易造成使用层数多、重量大的缺陷，且现有芳纶纤维无纬防弹芯片制成的防弹衣质量过重增加了作战人员的负荷不利于其灵活活动，降低作战人员的作战效率，一种轻量化、便携化缓冲能力好的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种轻量化的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法，该芳纶纤维复合无纬布防弹芯片生产效率高且具有良好的抗弹、耐震性，同时还具有很好的阻燃性，由此芳纶纤维无纬布防弹芯片制备出的防弹衣具有良好缓冲能力保证人员安全性的前提下还同时具有轻量化、便携化减少人员负荷提高作战人员作战效率的优点。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种轻量化的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法，按以下步骤进行：

㈠将芳纶纤维通过展丝、均匀、平行和挺直排列后，用改性胶粘剂进行上胶；

㈡上胶后，50-65℃烘干后得芳纶纤维复合无纬布；

㈢将不同面密度和不同复合层数的芳纶纤维复合无纬布进行组合制成防弹芯片。

前述轻量化的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法中，不同面密度的芳纶纤维复合无纬布的面密度为200g/m²、220g/m²或350g/m²；多层复合的芳纶纤维复合无纬布的复合层数双层、三层或四层。

前述轻量化的芳纶纤维复合无纬布防弹芯片制备方法中，步骤㈠中上胶过程中使用的改性胶粘剂中含有固化剂、消泡剂、白炭黑、阻燃剂、惰性填料以及偶联剂，改性胶粘剂按以下步骤进行制备：

a．将固化剂加入胶粘剂水溶液中，并充分搅拌混合，然后加入消泡剂、填料以及阻燃剂进行搅拌混合制得胶粘剂混合液，固化剂的加入量为胶粘剂水溶液重量的1.2-1.4%，胶粘剂水溶液中胶粘剂与水的重量比为2:5-5:5，消泡剂的加入量为胶粘剂水溶液重量的0.3-0.5%，填料的加入量为胶粘剂水溶液重量的0.1-0.3%；

b．将白炭黑分散在a步骤制得的胶粘剂混合液中，在分散有白炭黑的胶粘剂混合液中加入偶联剂，搅拌均匀并加热至100-110℃反应5-7小时，制得改性胶粘剂，加入的白炭黑与胶粘剂混合液的重量比为1：4-1：6，偶联剂的浓度为20-45wt%，偶联剂的加入量为白炭黑重量的5-8%；

固化剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，消泡剂为乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚按2:1比例共混，阻燃剂为复配磷氮类阻燃剂由多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺甲醛树脂、双磷酸季戊四醇酯蜜胺盐、季戊四醇、磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、间苯二酚双、次磷酸盐中的一种或几种的任一比例混合；偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸脂偶联剂，所述填料为复合稀土，复合稀土的组分质量百分比为：La：30-33%，Y：16-18%，Sc：13-15%，Gd：8-10%，Sm：9-11%，Pr：18-20%，以上各组分之和为100%。